胼胝體(Corpus callosum)是人類大腦白質中負責聯絡左右兩半球相對應皮質區的重要結構(註),含有約 2 到 2.5 億個神經纖維。一些神經疾病像是癲癇(Epilepsy)被認為是由腦區與腦區之間的異常迴路所引起,因而從 1940 年代起,胼胝體切除(Corpus callosotomy)便被用來當作緩解病人症狀的可能治療方法。
在1960 年代,美國神經心理學家 Roger W. Sperry 等人開始著手調查這些病人在切除胼胝體前後的神經學表徵變化,其中最典型的就是若干語言的障礙,舉例來說:當受測者矇著眼睛以慣用手(右手)觸碰物品時往往能正確說出物品的名稱,但倘以非慣用手(左手)實驗時卻出現嚴重的命名障礙。這是因為專司語言功能的腦區位於左半邊,當以左手辨物時,傳到右大腦的觸覺訊息無法經由胼胝體傳至左大腦形成語言,產生了語言的障礙。
有趣的是,這樣的現象在先天的胼胝體發育不全(Callosal dysgenesis,CD)的人身上並未發現,相反地,多數病人在這項測試上的表現與一般人並無太大區別。這不禁讓人懷疑這些 CD 的病人是否發育出其他神經迴路代償喪失的胼胝體。
來自巴西的研究團隊運用各種最新的影像技術在 CD 病人腦中發現兩個新的神經迴路,分別經過前聯合(anterior commissure)與後聯合(posterior commissure)。兩者皆對稱地聯絡大腦兩側位於角狀迴(angular gyrus)上的 Broddmann area 39(BA 39)及其周遭區域。BA 39 的損傷與語意型失語症(semantic aphasia)有關,暗示了這兩個新的神經路徑很可能就是 CD 病人之所以能免於語言障礙的原因。
研究者最後從神經發育的觀點指出:在若干先天神經疾病中,此類長距離的神經路徑可塑性(plasticity)很可能在胎兒時期就已經開始。這將是未來神經疾病研究非常值得重視的一塊領域。
(註)除少數例外,大部分由胼胝體所聯絡的腦區乃是成左右對稱的。
- Tovar-Moll, F., Monteiro, M., Andrade, J., Bramati, I. E., Vianna-Barbosa, R., Marins, T., … Lent, R. (2014). Structural and functional brain rewiring clarifies preserved interhemispheric transfer in humans born without the corpus callosum. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(21), 7843-7848. doi: 10.1073/pnas.1400806111. http://goo.gl/Hdi18A
撰文│李政霖